Modelado de nichos ecológicos

Modelos de nichos ecológicos

Manuel Vargas (mfvargas@gmail.com, manuel.vargas_d@ucr.ac.cr)
Marzo 2024

La biodiversidad está distribuida de manera heterogénea en la Tierra

Las zonas bajas son más biodiversas que las zonas altas.

Los bosques tropicales y los arrecifes de coral son muy ricos en biodiversidad, pero en los desiertos o en los polos es muy escasa.

La biodiversidad terrestre tiende a ser más abundante en zonas cercanas al ecuador.

La biodiversidad marina es más abundante en el océano Pacífico occidental.

Distribución espacial de la biodiversidad

Riqueza de aves en MOL — Riqueza de especies de aves en el mundo (MOL, 2023) (mapa actualizado)

Distribución espacial de la biodiversidad

Riqueza de mamíferos en MOL — Riqueza de especies de mamíferos en el mundo (MOL, 2023) (mapa actualizado)

Distribución espacial de la biodiversidad

Riqueza de mariposas en MOL — Riqueza de especies de mariposas en el mundo (MOL, 2023) (mapa actualizado)

Distribución espacial de la biodiversidad

Riqueza de coníferas en MOL — Riqueza de especies de coníferas en el mundo (MOL, 2023) (mapa actualizado)

Datos de biodiversidad disponibles

Registros de presencia en GBIF — Registros de presencia en el mundo (GBIF, 2023) (mapa actualizado)

Datos de biodiversidad disponibles

Registros de presencia de aves de Costa Rica en GBIF — Registros de presencia de aves en Costa Rica (GBIF, 2023) (datos actuales)

Limitaciones de los datos de biodiversidad disponibles

Con frecuencia, son escasos o incompletos.

Los que están disponibles tienen sesgos:

Espaciales
Taxonómicos
Temporales

Razones para conocer la distribución de la biodiversidad

Especies invasivas
Imagen de Alexander Vasenin

Razones para conocer la distribución de la biodiversidad

Vectores de enfermedades
Imagen de Jim Gathany

Impacto del cambio climático
Imagen de FWS

Modelos de nichos ecológicos

Permiten representar el espacio ecológico (ej. temperatura, precipitación, radiación solar) que ocupan las especies.

A partir de un modelo de nicho se puede estimar la distribución geográfica de una especie.

Utilizan datos que, en la actualidad, son cada vez más accesibles.

Modelos de nichos ecológicos

Esquema de modelo de nicho ecológico — Ejemplo de modelo de nicho ecológico
Imagen de Pham Thanh Van

Teoría de nichos ecológicos: Joseph Grinnell (1877-1939)

Teoría de nichos ecológicos:
G. Evelyn Hutchinson (1903-1991)

Teoría de nichos ecológicos: Evelyn Hutchinson (1903-1991)

Hutchinson definió el nicho ecológico como la suma de todos los factores ambientales que actúan sobre un organismo.

El nicho es una región en un espacio n-dimensional. Se definen dos nichos:

Nicho fundamental: todos los aspectos del espacio n-dimensional en la ausencia de otras especies.

Nicho realizado: la parte del nicho fundamental a la que la especie ha sido restringida debido a interacciones específicas.

Relación entre los espacios geográfico y ambiental ("dualidad de Hutchinson")

Componentes del modelado de nichos ecológicos

Datos ambientales

Fuentes de datos ambientales: WorldClim

WorldClim

Fuentes de datos ambientales: WorldClim

Fuentes de datos ambientales: otros

CHELSA: Climatologies at High Resolution for the Earth’s Land Surface Areas

MERRAclim: high-resolution global dataset of remotely sensed bioclimatic variables for ecological modelling

Datos de presencia

Colección de historia natural
Imagen de Materialicius

Datos de presencia

Ciencia ciudadana
Imagen de GlobalChange.gov

Datos de presencia

Son registros acerca de la presencia de un taxón (ej. una especie) que incluyen su localización (idealmente con coordenadas), su temporalidad (ej. año, fecha) y otros elementos adicionales (ej. taxonomía superior, recolector, identificador).

Se prefieren los datos primarios (i.e. sin agregar o interpretar).

Sus elementos (i.e. campos, columnas) están estandarizados a través del Darwin Core.